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langyahen

木虫 (正式写手)

应助: 0 (幼儿园)
金币: 4900.4
帖子: 384
在线: 49.2小时
虫号: 2760482
注册: 2013-10-28
专业: 爆炸与冲击动力学

[求助] 矢量网络分析仪测电磁参数S参数波导法与同轴线法的区别与联系

最近遇到利用矢量网络分析仪测S参数的问题，以前到其他单位用同轴线法测到的电磁参数，最近想自己测电磁参数。但是实验室只有波导夹具没有同轴线夹具，且大量的文献均用同轴线夹具。由于同轴线测试样品的圆环厚度为2mm，而波导测试时的厚度有各种各样的，并且S参数应该与样品厚度有一定的关系。那么问题来了，为什么同轴线法测厚度定为2mm呢？在计算反射损耗reflection loss(RL)时候调整d的大小得到不同厚度的RL值是否也只是根据d=2mm测到的permittivity与permeability进行计算的？这样数据是否可信呢？
那么使用波导法测电磁参数时，样品的厚度不同应该会得到不同的S参数，进而计算出不同的电磁参数，最终可能导致相同的样品在同一厚度d时计算出的RL值不同。这一点我十分困惑，所以，希望有懂同轴线法与波导法测S参数或电磁参数的老师，同学，科研工作者们请教二者的联系与区别。

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吸波材料

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分子动力学模拟可接计算已经有5人回复
接理论计算，主要包含第一性原理、分子动力学、机器学习、有限元模拟等，欢迎学术交流已经有5人回复

1楼 2018-05-30 15:38:46

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一朵蔚蓝花

新虫 (初入文坛)

应助: 0 (幼儿园)
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虫号: 13102984
注册: 2018-12-08
性别: GG
专业: 功能与智能高分子

田步宁等给出了求解电介质材料的三种不同的算
法，分别为只利用传播常数，只利用特征阻抗，和二者组合算法。但是从式 2-32 中
依然可以发现，依然存在厚度谐振问题，即S 趋于零，S 趋于整数 1 时，分母
将无线大，导致计算结果存在较大的误差。上述求解介质电磁参数的方
法称为传播常数法，解决了传统算法的厚度谐振问题。另一方面，James[23]等在传
统 NRW 的算法基础上上，使用迭代算法来解决半波谐振问题，能有效的改善测量
结果的精度，但是迭代的初始值需要知道在某个频点材料的准确电磁参数，这在一
般情况下较难获取材料的准确电磁参数值，给实际的算法计算带来了很大的困难，
此外，在迭代计算的过程中也可能会出现个多极小值。这种改进算法能在特殊情形
下改善半波谐振问题，但是存在了许多局限性。
赵才军[19]等在将被测试样看作一个对称二端口网络的基础上，分别给出了该
二端口网络的阻抗参数矩阵，导纳矩阵和散射参量矩阵。利用阻抗矩阵中的 Z11 参
数为试样右端开路情况下，从试样左侧看去的输入阻抗概念，以及导纳矩阵中的
Y11 参数为试样右端短路情况下，从试样左侧看去的输入阻抗。分别得到了用散射
参数表达的开路输入阻抗和短路输入阻抗。再利用传输线理论中这两个阻抗和同
轴传输线的特性阻抗和传播常数的关系分别求出同轴系统的特性阻抗和传播常数，
最终得到了样品的电磁参数。计算的过程中未涉及分母为零的情况，可以有效的避
免半波谐振问题。
以上关于厚度谐振问题及其解决办法的讨论是建立在所测量样品为低损耗材
料的情况下，对于本文研究的电磁吸波材料，因为是高损耗介质，S 的值不会趋
于整数 1，所以不存在厚度谐振问题。